JPH0454070B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はクライオポンプに係り、特に排気速度
の維持に好適なクライオポンプに関する。

〔従来の技術〕

従来の装置は、ブイ，デイ，アイ低温工学ハン
ドブツク（内田老鶴圃新社昭和57年９月15日発
行）の第372頁及び特開昭59−131779号公報にお
いて論じられている。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記前者の従来技術は、熱容量を小さくするた
め等肉化した第１クライオパネルの真円度保持に
ついて配慮がされておらず、第１クライオパネル
と、真空槽が接触して熱リークが生ずる。また、
排気速度制御板を用いると、この制御板と第１ク
ライオパネルとが接触して、塵が発生したり、制
御板の動きをロツクしたり、第１クライオパネル
と排気速度制御板とに過大のすき間が生じて、排
気速度を絞れなくなる等の問題があつた。

また後者の従来技術に代表されるように多くの
クライオポンプは排気速度可変形ではなかつた。

本発明の目的は、排気速度可変形のクライオポ
ンプの排気速度の可変範囲を拡大すること及び、
塵の発生を抑制したクライオポンプを提供するこ
とにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的は、排気速度制御用に開度自在のスク
リーンを配し、このスクリーンの動きに対してス
クリーンと円筒状第１クライオパネルの内壁とが
接触せず、薄肉の第１クライオパネルとのすき間
が極小になる様に円筒の真円保持用の拘束部材
（形状保持手段たる補強リング）を第１クライオ
パネルに設けることによつて達成される。

本発明のクライオポンプは、真空槽５と、真空
槽５の底部を貫通して配置され複数の温度ステー
ジを備えた冷凍機１と、真空槽５内に収納される
円筒容器であつて冷凍機１の一つの温度ステージ
と熱接触する第１のクライオパネル４と、第１の
クライオパネル４内に収納されると共に冷凍機の
他の一つの温度ステージと熱接触するものであり
かつ第１クライオパネル４よりも低温レベルの第
２のクライオパネル５と、第１クライオパネル４
の開口側に配置したルーバ７付きのバツフル８
と、バツフル８の中央下部に設けた回転体を中心
に開閉するスクリーン１３とを備え、第１クライ
オパネル４の開口側でかつスクリーン１３の手前
に、第１クライオパネル４の円筒に沿つて補強リ
ング１５を設けたことを特徴とする。

〔作用〕

本発明では排気速度制御スクリーンを用いてい
る為、排気速度が可変である。スクリーンは0°〜
360°の範囲で開度調節できる。

第１クライオパネルの断面円形形状が変形しな
い様に第１クライオパネルの外側又は内側に設け
た補強リングにより、第１クライオパネルは真円
度を保つことができる。それ故第１クライオパネ
ルの断面円形と同心上で回転する排気速度制御用
のスクリーンの外周部と第１クライオパネル間の
すき間は、一定間隙間に且つ最小に形成され排気
速度を極小値まで絞ることができるので、排気速
度の可変範囲を拡大できると共に、両者は非接触
状態を維持できるので、塵の発生を防止できる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図により説明す
る。

ヘリウムガス等の作動流体の断熱膨張等により
寒冷を発生する冷凍機１の第１温度ステージ２及
び第２温度ステージ３には、それぞれ、第１クラ
イオパネル４及び第２クライオパネル５を熱接触
良好に一体化している。第１クライオパネル４の
端部に、メネジ溝付きのノブ６を第１クライオパ
ネル４の内側にハンダ付又は銀ろう付け等によつ
て、十字方向４ケ所に設け、これに、円錐状コー
ン形のパネル７を付けたバツフル８をネジ９で熱
接触良く一体化している。これらのクライオパネ
ルは、真空槽１０で大気と隔離し、フランジ１１
で真空排気対象物に取り付ける。

また、バツフル８の中央下部に回転体１２を設
け、これにスクリーン１３を取付けて、バツフル
８の一半径方向に固定したスクリーン始点体１４
を始点にして、回転体１２を中心にスクリーン１
３を扇状に0°〜360°の範囲で開閉する。

第１クライオパネル４の内側には、この真空度
を保持するために、補強リング１５を一体化して
いる。

本クライオポンプの運転中は、第１クライオパ
ネル４を約80Kまで冷却し、被排気ガス中の高沸
点ガス、例えば水、炭酸ガス等を凝縮排気し、約
20Kに冷却した第２クライオパネル５で、低沸点
ガス、例えば窒素、酸素、アルゴン、水素等のガ
スを凝縮・吸着排気する。

スクリーン１３を閉じた状態では、第２クライ
オパネル５が全面にわたつて真空排気対象物に対
面するので排気速度は最大値を示し、逆に、スク
リーン１３を拡げた状態では、第２クライオパネ
ルは全面にわたつて覆われることになり、排気速
度は最小値を示す。この最大値と最小値との幅が
広い方が排気速度の可変性に優れている。

スクリーン１３を全拡の状態では、排気ガス
は、第１クライオパネル４の内側とスクリーン１
３の先端との間のすき間を通り、第２クライオパ
ネル５で凝縮・吸着されるので、このすき間を小
さく押えることが最小値をより小さくすることが
できる。したがつて、第１クライオパネル４の内
側を精度よく真円に形成する必要がある。

しかし、第１クライオパネル４は、低熱容量化
の為に薄肉で製作してあり、真円に成形すること
が難しい。

そこで、強度の強い材質で製作した補強リング
１５を取り付けて真円状態を保つことにより、こ
のすき間を小さくでき、かつ、スクリーン１３の
周端と第１クライオパネル４の内壁とをぎりぎり
非接触状態に保ち、塵の発生及び、スクリーンの
ロツク等を生じさせない効果がある。

第２図は本発明になる他の実施例を示すもの
で、第１図と異なる点は、第１クライオパネル４
の内側に補強リング１５を別体として設ける代り
に、第１クライオパネル自身を凹状に塑性加工し
て補強リング１６とし、真円に成形維持する様に
したことにある。また、第１クライオパネル先端
部１７を内側に曲げ込み更に真円状態を保持し易
くしている。

本実施例によれば、補強リングを別に設けるこ
となく真円状態を保持できるので、第１クライオ
パネルの熱容量を増すことなく、かつ、製作コス
トを低減できる効果がある。

第３図は、本発明になる更に他の実施例を示す
もので、第１図と異なる点は、メネジ溝付ノブと
補強リングを一体化したメネジ付の補強リング１
８を設け、バツフル８を補強リング１８に取り付
けた点にある。

本実施例によればメネジを正確な位置に機械加
工できるので、バツフル８を取り付ける際、メネ
ジの位置不正確により、第１クライオパネルを拘
束して変形させることがないので、更に真円状態
を保つことができる効果がある。

〔発明の効果〕

本発明によれば、薄肉のクライオパネルの真円
状態を保持し、排気速度可変用のスクリーンとの
すき間を十分小さく、かつ、非接触状態を保つこ
とができるので、排気速度の最小値を小さく、す
なわち、可変範囲を拡大し、かつ、接触等による
塵の発生を防止できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のクライオポンプの
断面図、第２図、第３図は本発明の夫々他の実施
例を示すクライオポンプ上端部の断面図である。 ４……第１クライオパネル、５……第２クライ
オパネル、８……バツフル、１０……真空槽、１
３……スクリーン、１５……補強リング。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 真空槽と、該真空槽の底部を貫通して配置さ
   れ複数の温度ステージを備えた冷凍機と、該真空
   槽内に収納される円筒容器であつて前記冷凍機の
   一つの温度ステージと熱接触する第１のクライオ
   パネルと、該第１クライオパネル内に収納される
   と共に前記冷凍機の他の一つの温度ステージと熱
   接触するものでありかつ第１クライオパネルより
   も低温レベルの第２のクライオパネルと、前記第
   １クライオパネルの開口側に配置したルーバ付き
   のバツフルと、該バツフルの中央下部に設けた回
   転体を中心に開閉するスクリーンとを備え、第１
   クライオパネルの開口側でかつスクリーンの手前
   に、第１クライオパネルの円筒に沿つて補強リン
   グを設けたことを特徴とするクライオポンプ。